Способ определения высоты подъема тампонажных растворов за обсадной колонной скважин

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА ТАМПОНАЖНЫХ РАСТВОРОВ ЗА ОБСАДНОЙ КОЛОННОЙ СКВАЖИН, включающий спуск прибора аппаратуры контроля цементирования в обсадную колонну, имеющую муфтовые соединения , ,и регистрацию амплитуды акустических волн, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности определения высоты подъема облегченных тампонажных растворов за обсадной колонной, дополнительно регистрируют отраженные от муфтовых соединений акустические волны, а высоту по.В1ъема определяют по исчезновению этих волн в зацементированной зоне обсадной колонны .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Е 21 В 4704

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

Ю сО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 3542832)22-03 (22) 24.01.83 (46) 15.07.84. Бюл. № 26 (72) В. В. Беспалов, В. Х.-М. Дулаев>

А. Ф. Калиенко, Д. А. Крылов, А. К. Куксов, Э. Е. Лукьянов, А. Я. Петерсон, В. М. Сугак и А. В. Барычев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (53) 622.242 (088.8) (56) 1. Дьяконов Д. И., Леонтев, Е. И., Кузнецов Г. С. Общий курс геофизических исследований скважин. М., «Недра», 1977.

2. Гулин Ю. А. и др. Акустические и радиометрические методы определения качест-. ва цементирования нефтяных и газовых сква жин. М., «Недра», 1971, с. 98 (прототип).

„„SU„„1102920 (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА ТАМПОНАЖНЫХ РАСTBOPOB ЗА ОБСАДНОЙ КОЛОННОЙ

СКВАЖИН, включающий спуск прибора аппаратуры контроля цементирования в обсадную колонну, имеющую муфтовые соединения, и регистрацию амплитуды акустических волн, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности определения высоты подъема облегченных тампона жных растворов за обсадной колонной, дополнительно регистрируют отраженные от муфтовых соединений акустические волны, а высоту подьема определяют по исчезновению этих волн в зацементированной зоне обсадной колонны.

1102920

10

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам, применяемым для геофизических исследований обсаженных скважин, и предназначено для определения высоты подъема тампонажных растворов в затрубном пространстве скважин.

Известен способ определения высоты подьема тампонажных растворов, который основан на фиксировании тепла, выделяющегося при твердении цемента в процессе экзотермической реакции (1). !

Недостатком данного способа является низкая надежность определения высоты подъема облегченных тампонажных растворов вследствие того, что облегченные темпонажные растворы при гидратации выделяют малое количество тепла, и зарегистрировать температурную аномалию не всегда удается.

Наиболее близким к изобретению по физической сущности и достигаемому результату является способ определения высоты подьема тампонажных растворов за обсадной колонной скважин акустическим методом, который включает спуск прибора аппаратуры контроля цементирования в обсадную колонну, имеющую муфтовые соединения, и регистрацию амплитуды акустических волн 12) Однако для известного способа характерна низкая надежность определения высоты подъема облегченных тампонажных растворов, так как известный способ позволяет определять высоту подъема тампонажного раствора только после его затвердения, а облегченные тампонажные растворы в скважинных условиях затердевают длительное время, особенно при низких температурах. Это не позволяет в установленные сроки с достаточной надежностью опре делять высоту подъема облегченных тампона>кных растворов известным способом.

Цель изобретения — повышение надежности определения высоты подъема облегченных тампонажных растворов за обсадной колонной.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения высоты подьема тампонажных растворов за обсадной колонной скважин, включающему спуск прибора аппаратуры контроля цементирования в обсадную колонну, имеющую муфтовые соединения, и регистрацию амплитуды акустических волн, дополнительно регистрируют отраженные от муфтовых соединений акустические волны, а высоту подь,ема определяют по исчезновению этих волн в зацементированной зоне обсадной колонны.

Амплитуда акустических волн, отраженных от муфтовых соединений обсадной колонны, черезвычайно чувствительная к наличию тампонажного раствора в затрубном пространстве скважины даже на ранней стадии его твердения. Это объясняется тем, что акустические волны, отраженные от муфтовых соединений обсадной колонны, проходят достаточно большое расстояние от излучателя до приемника (10 — 20 м). Поэтому амплитуды акустических волн, отраженных от муфтовых соединений, интенсивно снижаются даже при незначительном демпфировании обсадной колонны. Эксперименты, проведенные на макетах скважин, зацементированных облегченными тампонажными растворами плотностью 1480— !

560 кг/м, показали, что амплитуда этих волн уменьшается на 50 — 60% уже через

8 — 12 ч после цементирования, в то время как амплитуда продольной волны, распространяющейся по колонне и регистрируемая согласно способу-прототипу, остается неизменной на максимальном уровне. Сравнительные характеристики динамики загустевания тампонажного раствора и изменения амплитуды отраженного от муфт сигнала показали, что минимальное значение амплитуды наступает к началу сх ватыва ния тампонажного раствора.

Пример. Скважина зацементирована в интервала от забоя до 1610 м портландцементом плотностью 1820 кг/мз и от 1610 до 320 м гельцементом плотностью 1520 кг/м .

Для осуществления способа использована стандартная аппаратура контроля цементирования АКЦ, наземная часть которой дополнительно оборудована электронной при ставкой, выделяющей из полного акустического сигнала, поступающего из скважины на поверхность, сигнал акустических волн, отраженных от муфт обсадной колонны.

Этот сигнал выделяется по такому же принципу, как и сигнал в стандартной аппаратуре АКЦ, с той разницей, что измерительное

«окно» устанавливается в интервале 3,2—

4,0 мс, т. е. в таком временном интервале, где отсутствует основной волновой пакет акустических колебаний и присутствуют только волны, отраженные от муфт обсадной колонны. Исследования скважины проводили через 12 ч после цементирования. При этом регистрировались амплитуды лродольных волн по колонне и амплитуды волн, отраженных от муфт обсадной колонны. После расшифровки диаграмм установлено, что амплитуды начинают незначительно снижаться лишь на глубине 430 м, в то время как амплитуды волн, отраженных от муфт, интенсивно снижаются ниже 230 м, что свидетельствует о подъеме тампонажного раствора до этой отметки. Как показали более поздние замеры (через 18 суток) аппаратурой

АКЦ, высота подъема тампонажного раствора составила 220 м от устья скважины, что подтверждает данные, полученные путем регистрации акустических волн, отра>кенных от муфтовых соединений. необходимостью проведения дополнительных работ по определению высоты подъема облегченных тампонажных растворов.

Применение изобретения позволяет ускорить ввод скважин в эксплуатацию за счет сокращения времени простоя, вызванного

Составитель В. Стрельченко

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Ко рре к то р А. Ил ьи и

Заказ 4818/22 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4